マイクロ波光伝導減衰法による半導体中のキャリア ライフ タイム測定

キャリア寿命は半導体の波動分析と材料の重要なパラメータです。キャリア寿命の収差に関する一般的な方法が必要です。ここではマイクロPCDと呼ばれるマイクロ波光伝導減衰を紹介する。

マイクロPCDは、一般に、マイクロPCDが長い伝導と長い破壊的な方法であるため、一般的に時代遅れです。この方法のもう一つの利点は、任意の構造の材料の収差に続く無感症である。この手順のデモンストレーションは、私の研究室の学生、浅田貴人です。

この手順を開始するには、n型4H炭化ケイ素エピレイヤーを調製する。超音波洗濯機を使用して、アセトンでサンプルを5分間洗浄し、水で5分間続けます。その後、窒素銃を使用してサンプル表面の水分を除去します。

次に、硫酸、塩化水素、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、またはフッ化水素酸の1重量%のモルを調製する。測定する水溶液を用意します。水溶液を石英セルに注ぎます。

作製したサンプルを細胞に移し、水溶液に浸します。測定装置を準備するには、266ナノメートルのパルスレーザーの電源をオンにして光源を励起します。次に、レーザーモードをスタンバイ状態に設定します。

パルスレーザーと発振器をBNCケーブルで接続します。発振器をオンにし、パルスレーザーに100ヘルツパルス波を入力します。続いて、フォトダイオードをBNCケーブルでオシロスコープに接続して、取得をトリガします。

その後、フォトダイオードをオンにします。次に、安全メガネを着用します。パルスレーザーを照射し、マイクロ波波導路の開口を光に対して直交する方向にレーザー光の光路に配置します。

パルスレーザーの光路にハーフミラーを取り付け、フォトダイオードにパルスレーザーを反射します。その後、オシロスコープをオンにし、フォトダイオードからの信号を検出するのに十分な電圧にトリガーしきい値を設定します。次に、オシロスコープでトリガ周波数を確認し、必要に応じて調整します。

その後、レーザーモードをスタンバイ状態に設定します。マイクロ波波検知用マイクロ波波ガイドにショットキーバリアダイオードを接続し、オシロスコープの信号入力チャンネルをBNCケーブルで接続します。次に、9.5ボルトの動作電圧をガンダイオードに適用します。

絞りの前のスタンドに石英セルをできるだけ近づけて、テープで固定します。キャリアの寿命を測定するには、レーザー光の振動をオンにし、サンプルに光を消火します。半波板、偏光板、パワーメータを光路に設置します。

パルスレーザーをパワーメータにエラディアします。レーザーの励起強度を確認します。次に、励起強度の制御に合わせて半波角度を調整します。

その後、光路からパワーメーターを取り外します。オシロスコープにピーク信号が表示されるように、オシロスコープの時間と電圧のスケールを調整します。続いて、E-Hチューナーを介してマイクロ波の振幅と位相を調整します。

オシロスコープを確認し、ピーク信号が最大のE-Hチューナーを探します。E-H チューナーの調整に失敗すると、信号が失われました。この手順は、最も慎重に実行する必要があります。

今、妥協されたオーバーチューニングはチューナーレコードと誤った測定を生み出します。チューニングの失敗はデータプロセスで確認できません。オシロスコープの時間スケールを調整し、オシロスコープの測定領域に減衰曲線をスケッチします。

信号対雑音比を改善するために、任意の回数の信号を平均します。次に、測定データを電子ファイルとしてメモリドライブに保存します。データを処理するには、信号データをパーソナルコンピュータに読み込み、実験から得られた減衰曲線を時間の関数としてプロットします。

バックグラウンドノイズレベルの平均値を計算し、減衰信号から減算し、時間の関数としてプロットします。減衰信号のピーク値を見つけ、その減衰信号をピーク値で割ります。このプロットは、空気中および水溶液中のn型4H炭化ケイ素のマイクロPCD崩壊曲線を示す。

266ナノメートルの励起光を水溶液中の4H炭化ケイ素のシリコン相に照射した。崩壊曲線の時定数は、酸性水溶液に浸漬されたサンプルで長く、酸性溶液がシリコン相上の表面状態を不動態にし、過剰なキャリアの表面の再結合を減少させたことを示唆した。これらの現在のプロパティは防音性を持っていますのでご注意ください。

高い導電性の測定によって、信号強度は小さくなります。このような場合、信号の分岐は再勾配されます。高温測定は、ホットプレート上で試料を押しながら、ホットウェアを吹くことによって行うことができます。

高温測定により、15キャリア寿命の特性を推測します。この方法は、従来の半導体産業に独自に取り組んできました。この方法により、40オームの同じ導電性材料とその表面特性を相補的に特徴付けることができます。

パルス光線は危険です。安全メガネを使用し、光の反射を防ぐために時計を着用しないでください。